package com.explorati.interview.interview.chapterfifteen.sort.quicksort;

import java.util.*;

public class QuickSort {

	// 我们的算法类不允许产生任何实例
	private QuickSort() {
	}

	// 对arr[l...r]部分进行partition操作
	// 返回p, 使得arr[l...p-1] < arr[p] ; arr[p+1...r] > arr[p]
	private static int partition(Comparable[] arr, int l, int r) {

		// 改进二：解决近乎有序的数组带来的影响
		// 随机在arr[l...r]的范围中, 选择一个数值作为标定点pivot
		swap(arr, l, (int) (Math.random() * (r - l + 1)) + l);

		Comparable v = arr[l];

		int j = l; // arr[l+1...j] < v ; arr[j+1...i) > v
		// i 指向要比较的元素， j指向第一个大于它的元素
		for (int i = l + 1; i <= r; i++)
			if (arr[i].compareTo(v) < 0) {
				j++;
				swap(arr, j, i);
			}

		swap(arr, l, j);

		return j;
	}

	// 递归使用快速排序,对arr[l...r]的范围进行排序
	private static void sort(Comparable[] arr, int l, int r) {

		// 改进一：对于小规模数组，有序的可能性大，所以用插入排序来解决
		// if (l >= r)
		// return;
		if (r - l <= 15) {
			InsertionSort.sort(arr, l, r);
			return;
		}

		int p = partition(arr, l, r);
		sort(arr, l, p - 1);
		sort(arr, p + 1, r);
	}

	public static void sort(Comparable[] arr) {

		int n = arr.length;
		sort(arr, 0, n - 1);
	}

	private static void swap(Object[] arr, int i, int j) {
		Object t = arr[i];
		arr[i] = arr[j];
		arr[j] = t;
	}

	// 测试 QuickSort
	public static void main(String[] args) {

		// Quick Sort也是一个O(nlogn)复杂度的算法
		// 可以在1秒之内轻松处理100万数量级的数据
		int N = 1000000;
		Integer[] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(N, 0, 100000);
		SortTestHelper.testSort("com.explorati.interview.interview.chapterfifteen.sort.quicksort.QuickSort", arr);

		return;
	}
}
